如图*所示电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为100Ω,滑动变阻器R0上标有“50Ω2A”的字样,电流表A的有两...
问题详情:
如图*所示电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为100Ω,滑动变阻器R0上标有“50Ω2A”的字样,电流表A的有两个量程分别为0~0.6A和0~3A,电压表V的量程为0~15V,
(1)当开关S拨到1位置且滑片P在A端时,电压表的示数为8V,求电源电压U和10min通过R1的电流产生的热量
(2)当开关S拨到2位置时滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象如乙图所示,求滑动变阻器R0消耗的最大功率.
【回答】
(1)电源电压12V,10min通过R1的电流产生的热量384J;
(2)滑动变阻器R0消耗的最大功率3.6W.
【解析】解:
(1)由图S接1时,P在A端时,变阻器R0连入阻值最大且R1与R0串联,电流表测电路中电流,电压表测R1两端电压,
由欧姆定律可得,电路中电流:
I=I1===0.08A,
所以电源电压:
U=I(R1+R0)=0.08A×(100Ω+50Ω)=12V;
10min通过R1的电流产生的热量:
Q1=I2R1t=(0.08A)2×100Ω×600s=384J;
(2)由电路图知,当S接2时,R2与R0串联,电流表测电路中电流,电压表测R2两端电压,
由图象知,当变阻器电流为0.2A时,其功率为2W,
所变阻器R0两端电压:U0===10V,
由串联电路特点和欧姆定律可得R2的阻值:
R2====10Ω,
由P=I2R,变阻器R0的功率:
P0=()2×R0=,
当R0=R2=10Ω时,P0有最大值,
所以其最大值:
P0最大===3.6W.
答:(1)电源电压12V,10min通过R1的电流产生的热量384J;
(2)滑动变阻器R0消耗的最大功率3.6W.
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的应用,关键是利用好电源的电压不变和从图象中读出电流对应的功率.
知识点:电功率
题型:计算题